4 enkle kraftbankkretser forklart

Artikkelen presenterer en 4 forskjellige strømbankkretser som bruker 1,5V-celle og 3,7V Li-ion-celle som kan bygges av enhver person for deres personlige nødfunksjonalitet for mobiltelefonlading. Ideen ble bedt om av Mr. Irfan

Hva er en kraftbank

Powerbank er en batteripakke som brukes til å lade en mobiltelefon utendørs i nødsituasjoner når et stikkontakt ikke er tilgjengelig for lading av mobiltelefonen.

Kraftbankmoduler har fått betydelig popularitet i dag på grunn av deres bærbarhet og evne til å lade hvilken som helst mobiltelefon mens du er på reise og i nødstilfeller.

Det er i utgangspunktet en batteriboks som opprinnelig er fulladet av brukeren hjemme, og deretter bæres utendørs mens du reiser. Når brukeren finner at mobiltelefonen eller smarttelefonbatteriet når lavt, kobler han strømbanken til mobiltelefonen for en rask nødpåfylling av mobiltelefonen.

Hvordan fungerer en kraftbank

Jeg har allerede diskutert en slik krets for nødlader i denne bloggen, som brukte ladbare Ni-Cd-celler for den tiltenkte funksjonen. Siden vi hadde 1,2V Ni-Cd-celler ansatt i designet, kunne vi konfigurere den til den nøyaktig nødvendige 4,8V ved å inkorporere 4 av disse cellene i serie, noe som gjør designet ekstremt kompakt og egnet for optimal lading av alle typer konvensjonelle mobiltelefoner.

Imidlertid må strømbanken i den nåværende forespørselen bygges ved hjelp av 3,7V Li-ion-celler hvis spenningsparameter blir ganske uegnet for lading av en mobiltelefon som også bruker en identisk batteriparameter.

Problemet ligger i det faktum at når to identiske batterier eller celler er koblet over hverandre, begynner disse enhetene å utveksle sin kraft slik at endelig en likevektstilstand oppnås hvor både cellene eller batteriene er i stand til å oppnå like mye ladning eller kraftnivåer.

Anta derfor i vårt tilfelle at hvis strømbanken som bruker en 3,7V-celle, er fulladet til omtrent 4,2V og påført en mobiltelefon med et drenert cellenivå på si 3,3V, vil begge motparter prøve å bytte strøm og nå et nivå lik (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.

Men 3,75V kan ikke betraktes som fulladet nivå for mobiltelefonen som faktisk kreves for å bli ladet med 4,2V for optimal respons.

Å lage en 3,7 V Power Bank Circuit

Følgende bilde viser den grunnleggende strukturen til en kraftbankdesign:

Blokkdiagram

Som det kan sees i den ovennevnte utformingen, lader en laderkrets en 3,7V celle, når ladingen er fullført, bæres 3.7V-celleboksen av brukeren mens den er på reise, og når brukerens mobiltelefonbatteri går ned, kobler han ganske enkelt dette 3,7V cellepakke med mobiltelefonen for raskt å fylle på den.

Som diskutert i forrige avsnitt, for å gjøre det mulig for 3,7 V-kraftbanken å kunne levere den nødvendige 4,2 V med en jevn hastighet til mobiltelefonen er fulladet på dette nivået, blir en oppadgående krets avgjørende.

1) IC 555 Boost Power Bank Circuit

to) Ved hjelp av en Joule Thief Circuit

Hvis du tror at den ovennevnte IC 555-baserte ladelederkretsen ser tungvint og overkill ut, kan du sannsynligvis prøve en Joule tyv konsept for å oppnå de samme resultatene, som vist nedenfor:

Bruke 3,7V Li-Ion-celle

Her kan du prøve 470 ohm, 1 watt motstand for R1 og 2N2222 transistor for T1.

1N5408 for D1, og en 1000uF / 25V for C2.

Bruk 0.0047uF / 100V for C1

LED-lampen er ikke nødvendig, LED-punktene kan brukes som utgangsterminal for lading av smarttelefonen

Spolen er laget over en T18 Torroidal ferrittkjerne, med 20:10 omdreininger for primær og sekundær, ved bruk av multistarnd (7/36) fleksibel PVC-isolert ledning. Dette kan implementeres hvis inngangen er fra en pakke med 5nor 1,5V AAA-celler parallelt.

Hvis du velger Li-Ion-celle ved inngangskilden, kan det hende at forholdet må endres til 20:10 omdreininger, mens 20 er på undersiden av spolen.

Transistoren trenger kanskje en passende kjøleribbe for å spre seg optimalt.

Bruker 1,5V Li-Ion-celle

Delelisten vil være den samme som nevnt i forrige avsnitt bortsett fra induktoren, som nå vil ha et 20:20 svingforhold ved hjelp av en 27SWG-ledning eller en hvilken som helst annen magnetstørrelse av passende størrelse

3) Bruke TIP122 Emitter Follower

Følgende bilde viser den komplette utformingen av en smarttelefonstrømbank med lader ved hjelp av Joule tyvkrets:

Her blir TIP122 sammen med sin base-zener et spenningsregulator-trinn og brukes som stabilisert batterilader for det tilkoblede batteriet. Zx-verdien bestemmer ladespenningen, og verdien må velges slik at den alltid er en nyanse som er lavere enn den faktiske fullladningsverdien til batteriet.

Hvis du for eksempel bruker et Li-Ion-batteri, kan du velge Zx som 5.8V for å forhindre at batteriet lades over. Fra denne 5.8V vil LED-en falle rundt 1.2V, og TIP122 vil falle rundt 0.6V, noe som til slutt vil tillate at 3.7V-cellen får rundt 4V, noe som er omtrent tilstrekkelig for formålet.

For 1,5V AAA (5 parallelt) kan zeneren byttes ut med en enkelt 1N4007-diode med katoden mot bakken.

LED-en er inkludert for omtrent å indikere fulladetilstanden til den tilkoblede cellen. Når LED-lampen lyser sterkt, kan du anta at cellen er fulladet.

DC-inngangen for den ovennevnte laderkretsen kan anskaffes fra din vanlige vekselstrøm / DC-lader.

Selv om designen ovenfor er effektiv og anbefales for optimal respons, er ideen kanskje ikke lett for en nykommer å bygge og optimalisere. Derfor for brukere som kan være i orden med en litt lavteknologisk design, men mye enklere DIY alternativ enn boost converter-konseptet, kan være interessert i følgende konfigurasjoner:

De tre enkle strømbanekretsdesignene vist nedenfor bruker minimum antall komponenter og kan bygges av enhver ny hobbyist innen få sekunder

Selv om designene ser veldig greie ut, krever det bruk av to 3,7V celler i serie for den foreslåtte kraftbankdriften.

4) Bruk av to Li-Ion-celler uten kompleks krets

Den første kretsen ovenfor bruker en vanlig kollektortransistorkonfigurasjon for lading av den tiltenkte mobiltelefonenheten. 1K-perset justeres innledningsvis for å muliggjøre en presis 4,3V over transistorens emitter.

Det andre designet ovenfor bruker en 7805 spenningsregulator krets for å implementere kraftbankens ladingfunksjon

Det siste diagrammet her viser en ladesign ved hjelp av en LM317 strømbegrenser . Denne ideen ser mye imponerende ut enn de to ovennevnte, siden den tar vare på spenningskontrollen og strømstyringen sammen, og sørger for en prefektlading av mobiltelefonen.

I alle de fire ovennevnte strømbankladerens kretser kan ladingen av de to 3,7V-cellene gjøres med det samme TIP122-nettverket som er diskutert for den første boost-laderdesignen. 5V zener bør byttes til en 9V zener diode og ladeinngangen oppnås fra en hvilken som helst standard 12V / 1amp SMPS-adapter.